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Schlammräumer für ringförmige Absetzbecken
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlammräumer für ringförmige Absetzbecken mit wenigstens einem an der Sohle des Absetzbeckens entlang geführtem Räumschild. Derartige
Schlammräumer werden bei Kläranlagen vor allem bei Nachklärbecken verwendet.
Derartige ringförmige Absetzbecken sind stets um einen zentralen Baukörper herum angeordnet, der gewöhnlich die mechanische Vorreinigungsstufe und die biologische Hauptstufe der Kläranlage enthält. Das Absetzbecken dient dann als Nachklärbecken, das radial oder der Länge nach durchströmt sein kann. Ringförmige Absetzbecken sind aber auch schon als Regenklärbecken bekanntgeworden.
Der Querschnitt des Absetzbeckens kann V-förmig, rechteckig, trapezförmig od. ähnl. ausgebildet sein und die Räumung erfolgt durch an der Sohle entlang geführte und dem Querschnitt angepasste
Räumschilder. Bisher wurden solche Räumschilder bei ringförmigen Absetzbecken an Räumbrücken befestigt. Ferner ist ein Schlammräumer bekannt, dessen Räumschild an einer über dem Absetzbecken geführten, einspurigen Schleppvorrichtung befestigt ist. Schliesslich ist es bekannt, an den Wänden eines
Klärbeckens Förderbänder anzuordnen, welche die Sinkstoffe fallweise aus dem Becken austragen.
Da Kläranlagen nicht produktiv sind, sondern dem Umweltschutz dienen, müssen sie weitgehend wartungsfrei betrieben werden und lassen nur fallweise Kontrollen zu, damit die Betriebskosten so niedrig wie möglich gehalten werden. Betriebsstörungen, wie sie bei den bekannten Schlammräumern durch den Frost auftreten, haben deshalb meist einen längeren Ausfall des Absetzbeckens zur Folge.
Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass der Schutzanstrich dieser Geräte aus im einzelnen nicht geklärten
Ursachen verhältnismässig rasch Schäden aufweist und ausgebessert bzw. erneuert werden muss, um
Korrosionsschäden vorzubeugen. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen müssen diese Geräte bislang aus Eisen gebaut werden, so dass ein Ausweichen auf korrosionssichere Baustoffe, die eines Schutzanstriches nicht bedürfen, nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Schutzanstrich bei Räumgeräten in derartigen Absetzbecken an den im Klärwasser getauchten Teilen wesentlich länger hält als an den Konstruktionsteilen, die sich oberhalb des Wasserspiegels befinden, ohne dass die Ursachen für diese
Erscheinung im einzelnen geklärt wären.
Auf diese Erkenntnis gestützt, schlägt die Erfindung einen Schlammräumer der eingangs erwähnten Art vor. der dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest zwei, vorzugsweise wenigstens drei Räumschilder hintereinander an einer im Absetzbecken unter dem Niveau des Klärwassers geführten endlosen Förderkette, -stange od. dg1. hängen, die von einem ortsfesten Motor angetrieben wird.
Der wesentliche Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass sie vollständig oder doch zum überwiegenden Teil unter dem Niveau des Klärwassers im Nachklärbecken angeordnet ist, wordurch vor allem der Anstrich geschont wird. Hiezu mögen zahlreiche gegenüber den über dem Niveau herrschenden Bedingungen günstigere Faktoren beitragen, wie der Wegfall jeglicher Errosionseinwirkung in dem nur langsam fliessenden und nur Feinschlamm enthaltenden Klarwasser seine gleichmässige Temperatur, deren Jahresschwankung z.
B. im Nachklärbecken eines Biofilters nur zwischen +8 und +18 C liegt sowie sein gleichmässiger pH-Wert, der in gewisser Abhängigkeit vom Grundwasser der jeweiligen bestimmten Wassererschliessung bei 7, 1 bis 7, 3 gelegen ist und ein auf der gesamten
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Oberfläche der getauchten Teile zu beobachtender hauchdünner Rasen aus Mikroorganismen, der wie eine zusätzliche Schutzschicht zu wirken vermag und den freien Zutritt des Wassers zum Anstrich erheblich einschränkt.
Durch die Anwendung mehrerer Räumschilder wird eine Steigerung dieser günstigen Faktoren erreicht, weil ermöglicht wird, die für jedes bestimmte Absetzbecken optimale
Räumwirkung mit gegenüber vorbekannten Anlagen wesentlich verminderter Wandergeschwindigkeit von
Räumschildern kleinster Abmessungen zu erzielen und dadurch einerseits Anschaffungs-und
Betriebskosten einzusparen und anderseits die Einwirkungsmöglichkeit des Klarwassers auf den
Schlammräumer noch weiter herabzusetzen und dadurch den Schutzanstrich zusätzlich zu schonen.
Unabhängig davon ermöglicht es die Erfindung aber auch, die Konstruktion des Räumers gegenüber vorbekannten Räumern gewichtsparend auszuführen und damit die Anlagekosten herabzusetzen.
Bei einer besonderen Ausführungsform wird das Gewicht der Förderkette,-Stange od. dgl. sowie gegebenenfalls das Gewicht der angehängten Räumschilder zumindest teilweise von Schwimmkörpern getragen. Auf diese Weise ist es möglich, Führungseinrichtungen leichter auszubilden und die Reibung zwischen den Räumschildern und der Wand des Nachklärbeckens herabzusetzen. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass zumindest die Schwimmer, die in der Regel zum Teil über das Niveau des Klärwassers emporragen, aus Gummi oder Kunststoff gefertigt sein können.
Eine Weiterentwicklung dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Förderstange selbst als Schwimmkörper ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Wand des Beckens selbst zur
Führung der Förderstange auszunutzen und an Reibung beträchtlich zu sparen.
Der Antrieb kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. dadurch, dass die Förderkette, -stange od. dgl. von einem über dem Niveau des Klärwassers angeordneten Motor über einen Drehzahlregler und eine in das Klärwasser hineingeführte Welle angetrieben wird, an deren Ende ein Kettenrad, Zahnrad od. dgl. in die getauchte Förderkette,-Stange od. dgl., vorzugsweise im Bereich eines ortsfest gelagerten Gegendruckrades eingreift. In an sich bekannter Weise kann dabei die Zeitdauer des Arbeitens des Schlammräumers je nach dem zu erwartenden Schlammanfall über an den Stromkreis des Motors angeschlossene Zeitschaltwerke einstellbar sein.
Bei dieser Anordnung befindet sich lediglich das Antriebsaggregat über dem Niveau des Klärwassers, während alle übrigen Teile einschliesslich der Führung getaucht sind. Es sind vor allem keine freiliegenden Schienen, Stromführungen od. dgl. vorhanden, die durch Oxydation und im Winter durch Reif-und Eisbildung zu Betriebsstörungen Anlass geben können.
Jedes Räumschild kann als durch die Wände des Absetzbeckens geführter Wagen ausgebildet sein.
Die hiebei erzielte hohe Eigenstabilität der Räumschilder kann gemäss einer weiteren Ausführungsform zur Abstützung der Förderkette,-Stange od. dgl. in der Weise ausgenutzt sein, dass die als Wagen ausgebildeten Räumschilder mit dem Förderelement durch Stützen fest verbunden sind. In diesem Fall besteht mithin ein der Ringform des Nachklärbeckens angepasster, aus der Förderkette,-Stange od. dgl. und den Räumschildern sowie den Stützen bestehender in sich geschlossener Raumkörper, der vom Antrieb auf gegen die Wände und den Boden des Nachklärbeckens abgestützten, an den Räumschildern befestigten Rollen weiterbewegt wird.
Insbesondere wenn geringe Schlammengen in eine unter dem Nachklärbecken angeordnete Schlammgrube gefördert werden sollen, kann eine Ausführungsform vorteilhaft sein, bei welcher die einzelnen Glieder der in einer Bodenrinne des Nachklärbeckens vorgeschobenen Förderkette selbst als Räumschilder dienen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend an Hand mehrerer durch die Zeichnungen erläuterter Ausführungsbeispiele beschrieben.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen im Schnitt ringförmige Absetzbecken mit Ausführungsformen des erfindungsgemässen Schlammräumers. Fig. 5 erläutert einen als Wagen ausgebildeten Räumschild.
Im Absetzbecken dem das Klärwasser aus der biologischen Hauptstufe einer Kläranlage durch Öffnungen --2-- zur Nachklärung zufliesst, werden gemäss Fig. 1 wenigstens zwei und im allgemeinen nicht mehr als acht Räumschilder--3--, die Gleitrollen --4-- aufweisen, auf der Sohle des Beckens entlang geführt. Zu diesem Zweck ist jedes Räumschild mit einem Gestänge--5--
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unter dem Niveau des Klärwassers in der äusseren Wand des kreisringförmigen Absetzbeckens verankert ist.
Als Förderkette eignet sich vor allem eine Rollen-oder Bolzenkette, wie sie im Fahrzeugbau als Antriebskette verwendet wird. Es kann aber auch jedes andere, technisch äquivalente Maschinenelement für den gleichen Zweck verwendet werden. Wird eine Zahnstange, ein geripptes oder ein gelochtes Band verwendet, so ist es vorteilhaft, an Stelle einer im Becken rundum laufenden geschlossenen
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Führungsschiene--7--lediglich Konsolen zu verwenden, die auf gleicher Höhe in der Beckenwand verankert sind. Es können aber auch in der Beckenwand verankerte Laufräder Anwendung finden, wenn die Reibung noch weiter herabgesetzt werden soll. Bei Verwendung einer Förderkette ist es vorteilhaft, die Führungsschiene --7-- und äquivalent entsprechende Konsolen mit einem Bordrand--8--oder Laufräder mit einem Spurkranz zu versehen.
Bei Verwendung einer Zahnstange kann dieser Bordrand wegfallen, weil dieses Förderelement vom kreisförmigen Becken selbst in seiner Lage auf der Führungsschiene gehalten wird.
Die Förderkette --6-- wird in einer geeigneten Weise, z. B. von einem Motor --9-- über einen Drehzahlregler-10--, eine Welle --11-- und ein Kettenrad --12-- angetrieben.
Bei einer Ausführungsform gemäss Fig. 2 wird die Zahnstange --6-- von einem Schwimmer - -13-- im Klärwasser in Schwebe gehalten und es kann der Schwimmer ausserdem den grössten Teil des Gewichtes des Räumschildes --3-- kompensieren, das mit einer in an sich bekannter Weise längenverstellbaren Stange --14-- an dem Schwimmer-13-hängt. Die Gleitrollen --4-- des Räumschildes-3-tragen im dargestellten Fall zur Führung der Förderstange bei.
Gemäss Fig. 3 kann die Förderstange selbst als Schwimmkörper --13-- ausgebildet sein, welcher der Raumform der äusseren Beckenwand angepasst ist und von dieser geführt wird. Der ringförmige Schwimmkörper mit dreieckigem Ringquerschnitt läuft an seinem unteren schneidenartigen Ende in eine gelochte Leiste --15-- aus, in welche das Sprossenrad--16--, der mit einem Kardangelenk - 17-- ausgebildeten Welle --11-- eingreift, welch letztere vom Motor--9--über den
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wird vom Schwimmkörper --13-- gegebenenfalls vollständig kompensiert. Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 zeichnet sich durch ein Minimum an Reibung aus.
Soll mit dem erfindungsgemässen Schlammräumer in einem bestimmten Fall gröberer Schlamm gefördert werden, so kann die Ausführungsform gemäss Fig. 4 von Vorteil sein, bei welcher das Absetzbecken --1-- eine Bodenrinne --19-- aufweist, in welcher die Förderkette --6-- gleitet, die von einem getauchten Kettenrad--16--, das auf der durch die Beckenwand dichtend
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--19-- geführt--3,3'-- durch Streben --20-- miteinander fest verbunden. Stützen --21-- tragen die Förderstange--6--, mit der sie fest verbunden sind.
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teilweise Abdeckung des Nachklärbeckens tragen. Es kann ferner der in das Klärwasser eintauchende Teil durch seine Bauform und/oder durch zusätzlich angebrachte Leitbleche die Sedimentation der Sinkstoffe unterstützen.
Dies ist insbesondere bei der Anwendung des erfindungsgemässen Schlammräumers in einem radial durchströmten Nachklärbecken, das einer biologischen Reinigungsstufe nachgeschaltet ist, der Fall. Durch Kombination einer günstigen Formgebung des Schwimmerkörpers, des Beckenquerschnittes und der Räumschilder sowie durch Anordnung von Leitblechen ist es möglich, das Absitzen des Sekundärschlammes so sehr zu beschleunigen, dass mit einem Nachklärbecken von geringeren Abmessungen das Auslangen gefunden werden kann und somit Anlagekosten eingespart werden.
Die Verwendung von Schwimmkörpern, sei es durch die Ausbildung der Förderstange-6-- selbst als Schwimmkörper, sei es durch Anbringung einzelner Schwimmkörper --13-- an der Förderstange --6-- und/oder den Räumschildern--3--, gestattet es, den Reibungsdruck des erfindungsgemässen Schlammräumers auf die Wände und den Boden des Absetzbeckens--l-sehr genau einzustellen, indem beispielsweise in die Schwimmkörper eine bestimmte Menge Wasser eingefüllt wird, die den Auftrieb in der gewünschten Weise reguliert.
Wird der Auftrieb sehr gross gewählt, so ist es möglich, die Kanten der Räumschilder an Stelle von Gleitrollen, wie sie in den Zeichnungen dargestellt wurden, mit Abstreifbürsten auszustatten und damit eine besonders vollständige Schlammförderung zu erzielen.
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